一种表面具有六角密堆排列的三维纳米凸起的多孔阳极氧化铝模板的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种多孔阳极氧化铝模板的制备方法。解决了传统多孔阳极氧化铝的孔洞排列方式单一和非传统多孔阳极氧化铝制备成本高昂，制备复杂而不适于大面积生产的技术问题。该制备方法包括：清洗铝箔并进行电化学抛光处理；将传统多孔阳极氧化铝作为压印印章，通过机械压印的方法，在铝箔表面形成六角密堆排列的三维纳米凸起图案；将表面印有六角密堆排列的三维纳米凸起图案的铝箔置于酸性电解液中进行氧化，从而得到表面具有六角密堆排列的三维纳米凸起的多孔阳极氧化铝模板。该制备方法具有成本低，实施简单，适于大面积生产等优点，有望被用于批量生产新型多孔阳极氧化铝模板。

Preparation of porous anodic alumina templates with hexagonally packed three-dimensional nano-bulges

The invention relates to a preparation method of porous anodic alumina template. It solves the technical problems that the traditional porous anodic alumina has single arrangement of holes and non-traditional porous anodic alumina has high preparation cost and complex preparation, which is not suitable for large-scale production. The preparation method includes: cleaning aluminum foil and electrochemical polishing treatment; using traditional porous anodic alumina as imprint, forming hexagonally arranged three-dimensional nano-bulge pattern on the surface of aluminum foil by mechanical imprinting method; and putting aluminum foil with hexagonally arranged three-dimensional nano-bulge pattern on the surface into acid Porous anodic alumina templates with hexagonally packed three-dimensional nano-bulges were obtained by oxidation in the electrolyte. The preparation method has the advantages of low cost, simple implementation and suitable for large area production, and is expected to be used for mass production of new porous anodic alumina templates.

【技术实现步骤摘要】
一种表面具有六角密堆排列的三维纳米凸起的多孔阳极氧化铝模板的制备方法
本专利技术属于阳极氧化领域，特别涉及一种多孔阳极氧化铝模板的制备方法。
技术介绍
多孔阳极氧化铝模板作为一种典型的阳极氧化自组装而成的纳米孔道材料，具有纳米级周期性的连续且笔直的孔道，通过调节氧化时间和氧化电压可以实现孔道的深度和孔道间距的连续调控，并且工艺简单、成本低廉，而被广泛地应用于制备各种有序纳米结构阵列中，在光学、电学、磁学和能量储存等领域中有着极其重要的应用。传统多孔阳极氧化铝模板是由六角密堆排列的纳米孔洞构成，因此通过孔道结构只能构建出六角密堆排列的纳米结构阵列，这在很大程度上限制了其在纳米结构阵列设计与合成中的应用。为了突破这一技术瓶颈，诱导氧化的方法应运而生。该方法是指首先在铝箔表面预先刻蚀出周期性的纳米凹痕，在随后的阳极氧化中这些纳米凹痕成为在氧化纳米孔洞生长的初始优先的生长点，最终形成具有纳米凹痕或是受到纳米凹痕影响的纳米孔洞阵列的新型多孔阳极铝模板。目前，对铝箔表面进行预先的图案化处理的方法大多基于纳米压印(NIL)、聚焦离子束刻蚀(FIB)、电子束刻蚀(EBL)等纳米刻蚀技术。尽管这些技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面具有六角密堆排列的三维纳米凸起的多孔阳极氧化铝模板的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：步骤I、清洗高纯铝箔表面粘附的油污，再经电化学抛光处理得到表面光滑平整的铝箔；步骤II、将传统多孔阳极氧化铝作为压印印章，通过机械压印的方法，在铝箔表面形成六角密堆排列的三维纳米凸起图案；步骤III、将表面印有六角密堆排列的三维纳米凸起图案的铝箔作为阳极在酸性电解液和恒流电压下进行氧化，从而得到表面具有六角密堆排列的三维纳米凸起的新型多孔阳极氧化铝模板。

【技术特征摘要】
1.一种表面具有六角密堆排列的三维纳米凸起的多孔阳极氧化铝模板的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：步骤I、清洗高纯铝箔表面粘附的油污，再经电化学抛光处理得到表面光滑平整的铝箔；步骤II、将传统多孔阳极氧化铝作为压印印章，通过机械压印的方法，在铝箔表面形成六角密堆排列的三维纳米凸起图案；步骤III、将表面印有六角密堆排列的三维纳米凸起图案的铝箔作为阳极在酸性电解液和恒流电压下进行氧化，从而得到表面具有六角密堆排列的三维纳米凸起的新型多孔阳极氧化铝模板。2.根据权利要求1所述的表面具有六角密堆排列的三维纳米凸起的多孔阳极氧化铝模板的制备方法，其特征在于：步骤I中所述的铝箔表面的清洗方法是将铝箔先后置于蒸馏水和丙酮中各进行超声清洗5min。3.根据权利要求1所述的表面具有六角密堆排列的三维纳米凸起的多孔阳极氧化铝模板的制备方法，其特征在于：步骤I所述的电化学抛光处理方法为：将铝箔作为阳极置于抛光液中，钼片作为阴极，在15V恒压下抛光3min，最后经去离子水冲洗并氮气下吹干得到表面呈光滑镜面的铝箔，其中，抛光液为高氯酸和乙醇按1:5的体积比得到的混合溶液。4.根据权利要求1所述的表面具有六角密堆排列的三维纳米凸起的多孔阳极氧化铝模板的制备方法，其特征在于：步骤II所述多孔阳极氧化铝的制备方法为：将经步骤I处理过的铝箔作阳极，钼片作阴极，在草酸溶液中进行一次氧化；再将其置于体积比为1:1的1.8wt.％的铬酸和6wt.％磷酸混合溶液中，温度维持在75℃，反应2h，以去除一次氧化形成的阳极氧化铝层；最后再将其置于草酸溶液中进行二次氧化；使用匀胶机将聚甲基丙烯酸甲酯溶液旋涂于经过两次氧化的多孔阳极氧化铝模板表面并做烘干处理，然后，将剩余的铝基...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎咸忠，马骥，苏江滨，蒋美萍，王旭东，史雅莉，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32